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3.2 某600MW机组超温氧化皮爆管案例
2012年2月国电某600MW机组氧化皮爆管事故,此次末级过热器的爆管,爆管和超温的数量较多,有4根爆管,6根过热,爆管位置在末过带夹持管的管子的进口段T91材质处。现场通过检查,爆破管子未查到异物。对夹持管进行射线检查,发现几个弯管内有类似氧化皮堆积的影像,其中第1屏的第13号管夹持管内堆积氧化皮影像几乎充满管子。
现场诊断后,为防止以后运行中发生类似事件,给出的建议如下:
(1)锅炉启动阶段
a.通过控制燃料投入速率,严格控制锅炉升压、升温速率。
b.80-100MW负荷以下,尽量不投减温水。减温水的使用应以一级初调、二级微调为原则。
c.高、低压旁路尽可能开大,使过热器、再热器保持较大的通流量;汽机冲转前可以适当提高蒸汽参数,利用高、低压旁路对过、再热器进行冲洗;冲洗时可以将旁路开大关小若干次,以提高冲洗效果,但应注意控制好分离器水位。
d.严格监视锅炉过、再热器各部分的壁温及其变化趋势,发现有超温现象应及时调整运行方式。若调整无效时,在汽机冲转前可以用开大关小旁路的办法进行冲洗。在并网后应停止升负荷,可以用负荷较大变动的办法进行冲洗。
e.进行上述调整和处理后,过、再热器壁温仍不能恢复正常,应考虑停止锅炉运行,避免发生爆管事故增加检修工作量。停炉后应查明超温原因。
f.本次启动,负荷和主、再汽温宜按阶段缓慢提升。
(2)锅炉正常运行阶段
a.严格控制过、再热器壁温不超温,在保证额定主、再汽温的前提下尽量降低壁温运行。
b.及时调整燃烧,控制热负荷沿炉膛横向的均衡性,防止两侧壁温偏差过大,降低壁温峰值,减缓高温蒸汽氧化。
c.磨煤机合理组合,防止粉管煤粉浓度差异的叠加,造成锅炉局部热负荷过高。
d.控制较小的煤粉细度,合理调整燃烧器的旋流强度,尽量降低火焰中心,防止过、再热器超温。
e.及时和合理吹灰,防止烟温过高使过、再热器壁温升高,防止吹灰造成高温受热面壁温剧变导致氧化皮剥落。
(3)锅炉停炉冷却
a.锅炉停炉一般应按滑参数方式进行。
b.锅炉停炉后无特殊抢修任务,应“闷炉”以减缓受热面降温速度。
c.正常检修应严格按照运行规程进行通风冷却。若抢修,则必须制定严格的冷却措施。
(4)锅炉检修阶段
a.定期检修时,应对过、再热器容易沉积氧化皮的部位进行检查和清理。并建立氧化皮沉积记录档案,分析氧化皮生成与脱落的规律。
b.若有临修机会,应有重点的对氧化皮进行抽检。
(5)其它
a.现有过、再热器壁温测点太少,不能满足安全、经济运行要求,应适当增加壁温测点数量。壁温测点的加装部位要有代表性,应选择每屏壁温最高和次高点,其他位置适当增加测点。壁温测点的绝热块要单独保温,防止测量值偏低。测点的位置、编号和DCS或SIS画面确保一致。
b.有条件情况下,建议加装壁温在线监测和控制系统(PSSS)。它对指导运行燃烧调整,防止超温,减缓高温蒸汽氧化等有较好的作用。
c.建议更换4根爆破、6根过热管子的出口段的TP347材质管子和顶棚处的T91段管子。这些管段虽然经宏观检查未发现异常,但毕竟经历了超温。
d.随着锅炉运行时间的不断延长,氧化皮的问题将会愈来愈突出,将成为影响锅炉安全运行的主要问题,为此,应及早采取防止氧化皮的有效措施。
3.3 电站锅炉高温管屏安全性在线监测诊断系统(PSSS系统)
国电集团多家超临界机组锅炉安装有PSSS系统,主要用于监视高温管屏壁温,防止高温爆管。
PSSS系统在线动态显示过热器、再热器炉内受热面管子壁温和汽温,每根炉内管子显示5~7个关键点的壁温和汽温。总计可显示2万多点的炉内壁温和汽温。
利用高精度的管子炉内壁温和寿命损耗数学模型,从电厂网络系统中采集运行数据,实时算出炉内管子几万个点的壁温和寿命损耗,并发布到电厂的计算机网络信息系统中。
可以指导和优化运行,减小偏差,避免因超温引起的爆管和延长高温管组的使用寿命。
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